KR20220112984A - 이차전지용 테이프의 부착 방법 - Google Patents

이차전지용 테이프의 부착 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 테이프의 부착 방법은, 부착 롤러를 사이에 두고 이차 전지의 일면과 테이프의 접착면을 접촉시키는 단계, 상기 부착 롤러를 제1 방향으로 회전하여 상기 테이프를 상기 이차 전지의 일면에 접착시키는 단계, 상기 이차 전지를 상기 부착 롤러로부터 멀어지는 방향으로 이동하면서 상기 부착 롤러의 회전을 유지하여 상기 테이프와 상기 이차 전지의 일면을 선접촉 시키는 단계, 및 상기 테이프를 절단하는 단계를 포함한다.

Description

이차전지용 테이프의 부착 방법{METHOD FOR ADHERING OF TAPE FOR SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차전지용 테이프의 부착 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 추가 설비 없이도 테이프의 늘어짐 없이 부착 가능한 이차전지용 테이프의 부착 방법에 관한 것이다.
최근, 화석연료의 고갈에 의한 에너지원의 가격 상승, 환경 오염의 관심이 증폭되며, 친환경 대체 에너지원에 대한 요구가 미래생활을 위한 필수 불가결한 요인이 되고 있다. 이에 원자력, 태양광, 풍력, 조력 등 다양한 전력 생산기술들에 대한 연구가 지속되고 있으며, 이렇게 생산된 에너지를 더욱 효율적으로 사용하기 위한 전력 저장장치 또한 지대한 관심이 이어지고 있다.
특히, 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
대표적으로 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
이차전지는 양극, 음극, 및 양극과 음극 사이에 개재되는 분리막이 적층된 구조의 전극 조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 한다. 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리롤형 전극 조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형 전극 조립체 등을 들 수 있다. 최근에는 상기 젤리롤형 전극 조립체 및 스택형 전극 조립체가 갖는 문제점을 해결하기 위해, 상기 젤리롤형과 스택형의 혼합 형태로서, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 단위 셀들을 분리필름 상에 위치시킨 상태에서 순차적으로 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극 조립체가 개발되었다.
또한, 이차전지는 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 원통형의 케이스에 내장된 원통형 이차전지, 전극 조립체가 각형의 케이스에 내장된 각형 이차전지 및 전극 조립체가 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류될 수 있다.
이러한 이차 전지의 제조 과정 및 이차 전지의 적층체를 이용하여 전지 모듈을 형성하는 등의 과정에서는, 다양한 단계에서 접착 테이프를 부착하는 공정이 적용된다. 예를 들면, 전극 조립체를 내장하는 파우치형 케이스 내지 원통형 케이스의 접합 부분, 또는 케이스와 전극 리드의 접합 부분을 실링하기 위하여 접착 테이프를 부착하거나, 또는 복수의 이차 전지를 적층할 때, 또는 전극 조립체의 스택 구조를 유지하고자 할 때, 고정하고자 하는 부위에 접착 테이프를 부착하는 공정이 적용될 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 이차 전지에 대한 테이프 부착 공정을 도식화한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이차 전지(100)에 테이프(300)를 부착하는 공정은, 부착 롤러(20)를 일 방향(D1)으로 회전시키면서, 이차 전지(100)를 지지하는 고정 부재(10)를 테이프(300)의 접착면에서 일 방향(D1)과 동일 방향(A1)으로 이동시키는 것에 의해 이루어진다.
이 때, 원하는 영역에 테이프 부착이 완료된 후에는, 부착 롤러(20)를 통해 공급된 테이프를 절단한다. 테이프를 절단하는 방법으로는, 고정 부재(10)를 부착 롤러(20)로부터 멀어지도록 이동시켜서 테이프에 장력을 가하는 방법이 이용된다. 그러나, 이에 의할 경우, A부분에 표시한 바와 같이, 테이프를 절단하는 힘이 충분하지 않아 불필요한 여분의 테이프(300)가 부착 롤러(20) 또는 이차 전지(100)로부터 늘어지는 경우가 발생한다. 특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 이차 전지(100)와 테이프(300)가 부착 롤러(20)의 가압에 의해 면접촉하고 있는 상태에서 테이프(300)에 장력을 가하여 절단을 할 경우, 테이프(300)의 절단에 보다 큰 힘을 필요로 하게 되어 테이프(300)의 늘어짐 현상이 더 심해지는 문제가 있었다. 이와 같이 늘어진 상태의 여분의 테이프가 이차 전지(100)의 전극 리드에 부착될 경우 용접 불량 등이 발생할 수 있고 또한 이를 제거하기 위해 작업자의 추가 작업이 투입되는 등의 작업 효율의 손실이 발생할 수 있다는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 테이핑 공정에 있어서 특별한 장치나 공정의 추가 없이도 테이프 제거시 발생할 수 있는 늘어짐 문제를 개선하여 불량을 최소화하고 공정 효율을 높일 수 있는 이차전지용 테이프의 부착 방법을 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 테이프의 부착 방법은, 부착 롤러를 사이에 두고 이차 전지의 일면과 테이프의 접착면을 접촉시키는 단계, 상기 부착 롤러를 제1 방향으로 회전하여 상기 테이프를 상기 이차 전지의 일면에 접착시키는 단계, 상기 이차 전지를 상기 부착 롤러로부터 멀어지는 방향으로 이동하면서 상기 부착 롤러의 회전을 유지하여 상기 테이프와 상기 이차 전지의 일면을 선접촉 시키는 단계, 및 상기 테이프를 절단하는 단계를 포함한다.
상기 이차 전지의 일면과 상기 테이프의 접착면을 접촉시키는 단계에서, 상기 부착 롤러가 상기 이차 전지를 가압할 수 있다.
상기 부착 롤러의 하부에는 롤러 실린더를 포함하여 상기 이차 전지의 일면을 가압할 수 있다.
상기 이차 전지가 상기 부착 롤러로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 것은, 상기 이차 전지가 상기 테이프의 접착면과 접하는 상기 이차 전지의 일면에 수직인 방향으로 이동하는 것일 수 있다.
상기 부착 롤러를 제1 방향으로 회전하여 상기 테이프를 상기 이차 전지의 일면에 부착시키는 동안 상기 테이프의 접착면과 상기 이차 전지의 일면은 상기 부착 롤러에 의해 서로 면접촉한 상태를 유지할 수 있다.
상기 테이프의 상기 접착면의 반대면에 배치되는 이형지는 상기 이차 전지의 일면에 부착된 테이프로부터 가이드 롤러에 의해 분리될 수 있다.
상기 이차 전지는, 파우치형 케이스 내에 전해액 및 전극 조립체를 수납한 형태의 파우치형 이차 전지이고, 상기 테이프의 부착은 상기 파우치형 케이스의 일면에 대해 이루어질 수 있다.
상기 테이프를 절단하는 단계는, 상기 선접촉 이후 상기 이차 전지를 이동시키는 것에 이루어질 수 있다.
상기 테이프를 절단하는 단계는, 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 상기 부착 롤러를 회전시키는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
상기 이차 전지는 상기 이차 전지를 지지하는 고정 부재에 의해 지지되고, 상기 이차 전지의 이동은 상기 고정 부재의 이동에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 테이핑 공정에 있어서 특별한 장치나 공정의 추가 없이도 테이프 제거시 발생할 수 있는 늘어짐 문제를 개선하여 불량을 최소화하고 공정 효율을 높일 수 있는 이차전지용 테이프의 부착 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 이차 전지에 대한 테이프 부착 공정을 도식화한 도면이다.
도 2는 도 1에서 테이프 절단 전 부착 롤러에 의해 테이프와 이차 전지가 접촉한 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 테이프의 부착 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 테이프의 부착 방법이 적용될 수 있는 파우치형 이차 전지의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3에서 테이프와 이차전지를 선접촉시키는 단계를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3에서 테이프를 절단하는 단계를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 “상에” 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 “위에” 또는 “상에” 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서는, 도 3 내지 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 테이프의 부착 방법에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 테이프의 부착 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 테이프의 부착 방법이 적용될 수 있는 파우치형 이차 전지의 분해 사시도이다. 도 5는 도 3에서 테이프와 이차전지를 선접촉시키는 단계를 나타낸 도면이다. 도 6은 도 3에서 테이프를 절단하는 단계를 나타낸 도면이다.
우선, 부착 롤러(20)를 이용하여 이차 전지(100)의 일면(101)에 테이프(300)의 접착면(301)을 접촉시킨다(S10).
테이프(300, 도 5, 6 도시)는 접착면(301)을 가지며, 접착면의 반대면에는 이형지(310)가 부착되어 있다. 테이프(300)는 부착 롤러(20)와 이차 전지(100)의 일면, 즉 부착 대상면 사이에, 접착면(301)이 이차 전지(100)의 일면(101)과 접촉한 상태로 테이프(300)가 이차 전지(100)와 부착 롤러(20) 사이에 개재되도록 별도의 공급 롤러(미도시)로부터 테이프(300)가 공급된다. 이차 전지(100)는 고정 부재(10)에 의해 지지되며, 고정 부재(10)에 의해 이차 전지(100)를 부착 롤러(20)를 향해 하강시키는 것에 의해 이차 전지(100)의 일면(101)과 테이프(300)의 접착면(301)이 접촉될 수 있다.
이 때 대상이 되는 이차 전지(100)는 어떠한 종류라도 가능하고, 아울러 제조 공정 중 테이핑이 적용되는 어떠한 공정에도 어떠한 공정에도 적용 가능하다. 본 실시예에서는, 파우치형 이차 전지의 외면에 테이핑 하는 경우를 예로 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 테이프의 부착 방법이 적용될 수 있는 파우치형 이차 전지의 분해 사시도이다. 도 4를 참조하면, 파우치형 이차전지(100)는, 파우치형 전지 케이스(300S) 내부에 전극 조립체(200)를 수납한 뒤 밀봉하여 제조될 수 있다. 전극 조립체(200)는 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 배치되는 분리막을 포함할 수 있다. 양극 및 음극 각각은 양극탭 및 음극탭(도시하지 않음)을 포함하고, 양극탭들과 연결되는 양극리드(210) 및 음극탭들과 연결되는 음극리드(220)가 파우치형 전지 케이스(300S) 외부로 노출될 수 있다. 또한, 밀봉성과 절연성을 위해 양극리드(210)와 음극리드(220)는 각각 리드 필름에 의해 둘러싸인 상태로 실링부(300S1, 300S2)에 위치할 수 있다.
파우치형 전지 케이스(300S)는 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 열 융착을 위한 수지층과 물질 침투 방지를 위한 금속층을 포함할 수 있다. 이러한 파우치형 전지 케이스(300S)는, 상부 케이스(310S)와 하부 케이스(320S)를 포함할 수 있다. 상부 케이스(310S)와 하부 케이스(320S) 각각에 전극 조립체(200)가 안착될 수 있는 오목한 형상의 수납부(300ST)가 형성될 수 있다.
수납부(300ST)의 바깥둘레를 따라 상부 케이스(310S)와 하부 케이스(320S) 각각 실링부(300S1, 300S2)가 마련될 수 있다. 상부 케이스(310S)의 실링부(300S1)와 하부 케이스(320S)의 실링부(300S2)가 서로 열 융착되어, 실링부(300S1, 300S2)를 형성하며 파우치형 전지 케이스(30)가 밀봉될 수 있다. 즉, 실링부(300S1)에서의 수지층과 실링부(300S2)에서의 수지층이 서로 열 융착되어 접합될 수 있다.
이러한 이차 전지(100)의 외면에서는, 파우치형 전지 케이스(300S)의 접합을 위해 테이핑 하거나, 또는 복수의 이차 전지(100)를 적층하여 적층체 구성시 적층 상태를 유지하기 위해 테이핑 하는 경우에 본 실시형태의 테이프의 부착 방법을 적용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 부착 롤러(20)를 제1 방향(D1)으로 회전시켜서, 테이프(300)를 이차전지(100)의 일면(101)에 접착시킨다(S20).
즉, 부착 롤러(20)를 제1 방향(D1, 도면에서 시계방향)으로 회전시키면서, 이차 전지(100)에서 부착 대상이 되는 부분에 테이프(300)를 접착시킨다. 이 때, 이차 전지(100)를 지지하는 고정 부재(10)를, 이차 전지(100) 표면에서 부착 롤러(20)의 회전 방향과 동일한 방향(즉, 도면에서 화살표 A1 방향)으로 진행시키면서 부착 롤러(20) 회전에 의해 테이프(300)가 이차 전지(100) 표면에 접착될 수 있다. 원하는 영역에 테이프(300)가 도달할 때까지 고정 부재(10)를 진행시키는 것에 의해 부착할 수 있다. 이에 의해, 이형지(310)가 분리되어 가이드 롤러(30) 측으로 권취되고, 테이프(300)가 이차 전지(100) 표면에 전사된다.
부착이 진행되는 동안, 부착 롤러(20)의 하단에 연결된 롤러 실린더(21)에 의해 부착 롤러(20)가 이차 전지(100)의 일면(101)을 가압하도록 구성된다. 예를 들어, 부착 롤러(20)에 대해 0.5MPa의 공기압이 가해지는 것에 의해 가압이 이루어질 수 있다. 이와 같이 면접촉 상태에서 가압하면서 테이프(300)를 접착하는 것에 의해 테이프(300)를 이차 전지(100)의 일면(101)에 밀착하여 부착할 수 있다.
부착 롤러(20)의 회전은, 가이드 롤러(30)를 사이에 두고 부착 롤러(20)와 연결된 회전 모터(40)의 구동에 의해 제어될 수 있다.
다음으로, 이차 전지(100)를 부착 롤러(20)로부터 이격시켜서 테이프(300)와 이차 전지(100)의 일면(101)을 선접촉시킨다(S30).
도 5에 도시한 바와 같이, 이차 전지(100)를 부착 롤러(20)로부터 멀어지는 방향으로 이동하면서, 부착 롤러(20)의 회전을 유지하여 테이프(300)와 이차 전지(100)의 일면(101)을 선접촉시킬 수 있다. 이 때, 이차 전지(100)는, 고정 부재(10)에 의해 지지된 상태로, 고정 부재(10)에 의해 이동한다. 선접촉을 위하여, 이차 전지(100)는 테이프(300)의 접착면(301)과 접하는 이차 전지(100)의 일면(101)에 대해 수직인 방향(H1)으로 이동할 수 있다.
즉, 접착이 진행되는 상태에서는 도 5의 좌측 도면과 같이 이차 전지(100)의 일면(101)에, 접촉부(102)가 면 형태로 형성된다. 도 5에서, 하측 도면은 접착 진행시 측면에서 바라본 모습을 도시한 도면이고, 상측 도면, 즉 이차 전지(100)의 일면(101)을 도시한 부분은, 접촉부분(이차 전지의 하면)을 바라보는 상태를 도시한 도면이다. 이 상태에서, 부착 롤러(20)의 회전은 제1 방향(D1)으로 유지하면서, 고정 부재(10)만을 이차 전지(100)의 일면(101)에 대해 수직인 방향(H1)으로 이동하는 것에 의해 접촉부(102)를 도 5의 우측 도면과 같이 선 형태를 이루도록 할 수 있다. 이와 같이 접촉부(102)가 선형을 이루는 선접촉 상태에서는, 부착 롤러(20)의 가압에 의한 테이프(300)와 이차 전지(100) 간의 접촉이 거의 없는 상태이므로, 테이프(300)를 절단할 때 필요한 힘을 최소화할 수 있다. 즉, 테이프(300)를 절단할 때 필요한 힘은, 테이프(300) 분자들의 결합을 파단시킬 수 있는 힘이고, 이 때, 부착 롤러(20)의 가압에 의해 영향을 받는 테이프(300)의 길이와, 테이프(300)의 기본 폭(도 5에서 세로 방향의 길이)이 이루는 면적만큼의 분자에 대한 힘이 필요로 된다. 그런데, 본 발명의 일 실시예에서와 같이, 부착 롤러(20) 의 가압에 의한 테이프(300)와 이차 전지(100) 간의 접촉부(102)를 선형으로 하는 것에 의해, 단지 테이프(300)의 폭만큼의 선형의 부분이 차지하는 부분만큼만의 분자간 결합을 파단하는 힘만 필요로 하기 때문에, 이후 진행되는 절단 공정에서 최소한의 힘만으로도 테이프를 절단하는 것이 가능하다.
다음으로, 테이프(300)를 절단한다(S40).
도 6에 도시한 바와 같이, 테이프(300)의 절단을 위해, 고정 부재(10)의 이동을 통해 부착이 완료된 이차 전지(100)를 부착 롤러(20)와 완전히 이격하도록 이동(예를 들면 도면의 화살표 A2를 따라 이동)시킨다. 이에 의해 테이프(300)에 장력이 화살표 A3 방향으로 가해지게 되어 테이프(300)의 절단이 이루어진다. 이 때, 해당 공정이 앞서 단계 S30에서와 같이 테이프(300)와 이차 전지(100)의 일면(101)이 선접촉된 상태에서 이루어지기 때문에, 테이프(300)의 파단을 위해 필요로 하는 힘이 작아진 상태이므로, 약간의 이동을 통한 장력만으로도 테이프(300)가 손쉽게 절단될 수 있다.
종래에는, 테이프(300)와 이차 전지(100)의 일면(101)이 면접촉한 상태에서 바로 절단 공정을 수행하였기 때문에, 테이프(300)를 절단하는데 많은 힘을 필요로 하였다. 따라서 절단을 위해서는 이차 전지(100)를 이동 시키는 거리가 길어질 수 밖에 없었고, 또한 절단을 위한 힘이 충분하지 못하여 테이프(300)가 절단되지 않고 늘어짐이 발생하는 문제가 있었다. 이 경우, 늘어진 테이프(300)가 접착 대상 외의 다른 부위, 특히 전극 리드에 부착되어 용접 불량을 발생시키고, 또한 이와 같은 불량 부착이 발생하였는지 확인하기 위한 공정이 추가되어 작업시간에 손실이 발생할 수 있었다.
그러나 본 발명의 실시 형태에 의하면 테이프(300)와 이차 전지(100)의 일면(101)이 선접촉된 상태에서 이루어지기 때문에, 테이프(300)의 파단을 위해 필요로 하는 힘이 작아진 상태이므로, 약간의 이동을 통한 장력만으로도 테이프(300)가 손쉽게 절단될 수 있다. 따라서 추가의 설비 없이도 고정 부재(10)를 이용한 이차 전지(100)의 이동 공정을 추가한 것만으로 강하고 정확하게 테이프(300)의 절단이 가능하다. 따라서, 테이프 늘어짐에 따른 불량을 방지할 수 있고, 테이프 늘어짐 확인을 위한 확인 공정을 생략할 수 있어서 작업시간을 단축시킬 수 있다. 또한 테이프(300) 절단을 위해 이차 전지(100)를 지지하는 고정 부재(10)가 가속도를 갖고 이동하는 움직임을 없애거나 최소화할 수 있는바, 이를 통해서도 작업시간 단축 및 공정 효율을 향상을 달성할 수 있다.
또한, 본 절단 과정에서는, 도 6에 도시한 바와 같이 회전 모터(40)를 제2 방향(D2)로 역회전시키는 것에 의해 테이프(300)에 추가의 장력을 전달하여 절단에 이용할 수도 있다. 즉, 회전 모터(40)를 제2 방향(D2)로 역회전 시키는 것에 의해 부착 롤러(20) 역시 제2 방향(D2)으로 회전하게 되고 이에 의해 테이프(300)에 화살표 A3 방향으로 가해지는 힘이 더욱 커지게 되어 보다 신속하게 테이프(300)를 파단시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 이차 전지(100) 제조 공정 중 테이핑 공정에서, 추가의 설비 없이도 테이프(300)의 절단을 정확하고 신속하게 행하는 것에 의해, 테이프(300) 늘어짐에 따른 불량 발생을 방지하고, 공정 진행 속도를 향상시키는 것에 의해 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서 전, 후, 좌, 우, 상, 하와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있다.
앞에서 설명한 본 실시예에 따른 테이프 부착 방법이 적용된 제조 방법에 의해 제조되는 이차전지는 여러 개가 모여 전지 모듈을 형성할 수 있다. 이러한 전지 모듈은, BMS(Battery Management System), 냉각 시스템 등의 각종 제어 및 보호 시스템과 함께 장착되어 전지 팩을 형성할 수 있다.
상기 전지 모듈이나 전지 팩은 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 구체적으로는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나 이에 제한되지 않고 이차 전지를 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 고정 부재
20: 부착 롤러
40: 회전 롤러
100: 이차전지
200: 전극 조립체
300: 테이프
310: 이형지

Claims (10)

  1. 부착 롤러를 사이에 두고 이차 전지의 일면과 테이프의 접착면을 접촉시키는 단계;
    상기 부착 롤러를 제1 방향으로 회전하여 상기 테이프를 상기 이차 전지의 일면에 접착시키는 단계;
    상기 이차 전지를 상기 부착 롤러로부터 멀어지는 방향으로 이동하면서 상기 부착 롤러의 회전을 유지하여 상기 테이프와 상기 이차 전지의 일면을 선접촉 시키는 단계; 및
    상기 테이프를 절단하는 단계를 포함하는 이차전지용 테이프의 부착 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 이차 전지의 일면과 상기 테이프의 접착면을 접촉시키는 단계에서, 상기 부착 롤러가 상기 이차 전지를 가압하는 이차전지용 테이프의 부착 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 부착 롤러의 하부에는 롤러 실린더를 포함하여 상기 이차 전지의 일면을 가압하는 이차전지용 테이프의 부착 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 이차 전지가 상기 부착 롤러로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 것은, 상기 이차 전지가 상기 테이프의 접착면과 접하는 상기 이차 전지의 일면에 수직인 방향으로 이동하는 것인 이차전지용 테이프의 부착 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 부착 롤러를 제1 방향으로 회전하여 상기 테이프를 상기 이차 전지의 일면에 부착시키는 동안 상기 테이프의 접착면과 상기 이차 전지의 일면은 상기 부착 롤러에 의해 서로 면접촉한 상태를 유지하는 이차전지용 테이프의 부착 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 테이프의 상기 접착면의 반대면에 배치되는 이형지는 상기 이차 전지의 일면에 부착된 테이프로부터 가이드 롤러에 의해 분리되는 이차전지용 테이프의 부착 방법.
  7. 제1항에서,
    상기 이차 전지는, 파우치형 케이스 내에 전해액 및 전극 조립체를 수납한 형태의 파우치형 이차 전지이고,
    상기 테이프의 부착은 상기 파우치형 케이스의 일면에 대해 이루어지는 이차전지용 테이프의 부착 방법.
  8. 제1항에서,
    상기 테이프를 절단하는 단계는, 상기 선접촉 이후 상기 이차 전지를 이동시키는 것에 이루어지는 이차전지용 테이프의 부착 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 테이프를 절단하는 단계는, 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 상기 부착 롤러를 회전시키는 단계를 더욱 포함하는 이차전지용 테이프의 부착 방법.
  10. 제1항에서,
    상기 이차 전지는 상기 이차 전지를 지지하는 고정 부재에 의해 지지되고, 상기 이차 전지의 이동은 상기 고정 부재의 이동에 의해 이루어지는 이차전지용 테이프의 부착 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09100062A (ja) * 1995-10-03 1997-04-15 Suenori Koyama テープ貼付具
JPH09283124A (ja) * 1996-04-17 1997-10-31 Toshiba Corp テープ貼着装置
KR101161147B1 (ko) * 2010-07-08 2012-06-29 주식회사 엘지화학 전극 테이프 부착 장치
KR101358760B1 (ko) * 2011-01-06 2014-02-07 주식회사 엘지화학 셀의 사이드 테이프 자동 부착 방법 및 장치
KR102099571B1 (ko) * 2013-05-24 2020-04-10 삼성에스디아이 주식회사 테이프 부착 장치 및 이를 이용한 테이프 부착 방법
WO2019234600A1 (en) 2018-06-05 2019-12-12 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Interaction between pairwise average merging candidates and intra-block copy (ibc)
JP6892894B2 (ja) * 2019-05-28 2021-06-23 本田技研工業株式会社 シート貼付装置および方法
KR20220109030A (ko) * 2021-01-28 2022-08-04 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 테이프의 부착 방법

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